课件27张PPT。第4节 离心运动 1.知道什么是离心现象,知道物体做离心运动的条件。 2.能结合课本所分析的实际问题,知道离心运动的应用和防止。 3.通过对离心现象实例的分析,提高学生综合应用知识解决问题的能力。我们小时候大都喜欢吃棉花糖,而且当时一定非常奇怪。为什么一颗一颗的白砂糖,经过机器一转,就变成又松又软的“棉花”不断向外“飞出”呢? 思考离心运动:做圆周运动的物体,在所受的合外力突然消失或者不足以提供做(不计)圆周运动所需的向心力的情况下,物体所做的逐渐远离圆心的运动叫做离心运动。一、认识离心运动离心的条件:
做圆周运动的物体合外力消失或不足以提供所需的向心力。 离心运动的特点:
(1)做圆周运动的质点,当F合=0时,它就以这一时刻的线速度沿切线方向飞出去。
(2)当F合<F向时做半径越来越大的运动,它不是沿圆周切线方向飞出。
(3)做离心运动的质点不存在所谓的“离心力”作用,因为没有任何物体提供这种力。
(4)离心运动的本质是物体具有惯性的体现。例1:物体做匀速圆周运动时,向心力突然消失,则下列说法正确的是( )A.物体将继续在原来的圆周上运动
B.物体将沿着圆周的切线方向飞出去
C.物体将沿着切线和圆周运动之间的某一条曲线向远离圆心的方向运动
D.以上说法都不对B二、离心机械(离心运动的应用)离心干燥器的金属网笼利用离心运动把附着在物体上的水分甩掉的装置oF 可以通过离心机来研究、测试、训练人体的抗荷能力。要防止离心现象发生,应该采取哪些措施呢?A.减小物体运动的速度,使物体做圆周运动时所需的向心力减小B.增大合外力,使其达到物体做圆周运动时所需的向心力思考A.做匀速圆周运动的物体,在所受合外力突然消失时,将沿圆周半径方向离开圆心B.做匀速圆周运动的物体,在所受合外力突然消失时,将沿圆周切线方向离开圆心C.做匀速圆周运动的物体,它自己会产生一个向心力,维持其做圆周运动D.做离心运动的物体,是因为受到离心力作用的缘故例2.下列说法正确的是 ( )B 1.为了防止汽车在水平路面上转弯时出现“打滑”的现
象,可以( )
A.增大汽车转弯时的速度
B.减小汽车转弯时的速度
C.增大汽车与路面间的摩擦
D.减小汽车与路面间的摩擦 BC2.下列说法中错误的是( )
A.提高洗衣机脱水筒的转速,可以使衣服甩得更干
B.转动带有雨水的雨伞,水滴将沿圆周半径方向离开圆心
C.为了防止发生事故,高速转动的砂轮、飞轮等不能超过允许的最大转速
D.离心水泵利用了离心运动的原理B3.(2012·会宁高一检测)如图所示,用同样材料做成的A、
B、C三个物体放在匀速转动的水平转台上随转台一起绕竖直
轴转动.已知三物体质量间的关系ma=2mb=3mc,转动半径之
间的关系是rC=2rA=2rB,那么以下说法中错误的是( )
A.物体A受到的摩擦力最大
B.物体B受到的摩擦力最小
C.物体C的向心加速度最大
D.转台转速加快时,物体B最先开始滑动D4.如图所示,半径为R的圆筒绕竖直中心轴转动,小
物块A靠在圆筒的内壁上,它与圆筒的摩擦因数为 ,
为使A不下落,圆筒转动的角速度至少为( )
A. B.
C. D.D5.如图所示,在圆柱形房屋天花板中心O点悬挂一根长为L的细绳,绳的下端挂一个质量为m的小球,已知绳能承受的最大拉力为2mg,小球在水平面内做圆周运动,当速度逐渐增大到绳断裂后,小球恰好以速度v2= 落到墙角边,求(1)绳断裂瞬间小球的速度v1;(2)圆柱形房屋的高度H和半径R。【解析】绳断裂前小球做圆锥摆运动,绳断裂后小球沿切线方向做平抛运动,直到落地,小球做平抛运动的过程满足机械能守恒定律。
(1)绳断前瞬间小球受力如图所示,由于Tm=2mg,cos?=mg/Tm=1/2,?=60°
F合=mgtan60°=mv21/r,
r=L·sin? ,解得v1=(2)小球从抛出到落地,根据机械能守恒定律
mv12+mgh1= mv22,
式中h1为绳断裂时小球距地面的高度
由上式解得 h1= = ,
设绳断裂时小球距天花板的高度为h2,则
h2=Lcos60°= ,故房屋的高度H=h1+h2= 。绳断裂后小球沿圆周的切线方向做平抛运动,设小球从抛出至落地的水平射程为x,如图所示:
x=v1t,h1= gt2,
R=
解得R=3L一.什么是离心运动1.离心运动是物体逐渐远离圆心的一种物理现象。
2.离心现象的本质是物体惯性的体现,不存在所谓的“离心力”。3.做离心运动的条件:
做圆周运动的物体合外力消失或不足以提供所需的向心力。二.离心运动的应用和防止1. 离心运动的应用实例:
(1)离心干燥器;
(2)洗衣机的脱水筒;
(3)用离心机把体温计的水银柱甩回玻璃泡内;
(4)“棉花糖”的生产。2. 离心运动的防止实例:
(1) 汽车拐弯时的限速;
(2) 高速旋转的飞轮、砂轮的限速。不要批评别人的行为,除非你知道他为何那么做。你在同样的情况下也可能会如此。